Testery napięcia - podstawowy instrument dla Elektryka

Gdyby zapytać Elektryka, bez jakiego narzędzia nie wejdzie „na robotę”?
– usłyszymy najprawdopodobniej: bez testera napięcia.

Małe, poręczne i wydawałoby się proste urządzenie podróżuje zwykle w kieszeni spodni lub koszuli. Szybkie wykrycie napięcia, czyli ogólny pomiar, z pozoru nie wydaje się zbyt wymagający. Nie mniej jednak, oferowane na rynku testery znacząco różnią się wykonaniem wpływającym na komfort użytkowania, niezawodność i bezpieczeństwo.

Najprostsze i powszechnie stosowane są próbniki napięcia np. w postaci śrubokręta, którego ostrze poprzez kilku megaomowy opornik i miniaturową neonówkę połączone jest ze skuwką. Dotknięcie jej palcem przez człowieka powoduje uziemienie jednej z elektrod neonówki. Dotykając ostrzem takiego śrubokręta punktu, który jest pod napięciem względem ziemi powoduje zaświecenie się neonówki wewnątrz próbnika. Obwód zamykany jest przez ciało człowieka i opornik, ale wobec jego wysokiej rezystancji przepływ prądu jest nieodczuwalny (poniżej 30 μA) i nie zagraża zdrowiu. Wobec faktu, że gaz świeci tylko wokół katody można tą metodą zbadać polaryzację napięcia stałego lub stwierdzić obecność napięcia przemiennego. Rozwiązanie proste, tanie i skutecznie - nie mniej jednak prymitywne.

Najprostszy próbnik napięcia

Bardziej zaawansowane rozwiązania oferują testery napięcia, które podzielić można na dwie grupy produktów różne pod względem zasady działania. Są to testery elektromagnetyczne oraz elektroniczne. Testery elektromagnetyczne mają długą tradycję - były to pierwsze dostępne testery i nadal są powszechnie stosowane.

Kiedy poziom napięcia przekracza pewien próg, tester zasygnalizuje jego obecność.
Poniżej tego progu tester nie wskaże napięcia w ogóle. Progi te różnią się znacznie, w zależności od rodzaju testera - a fakt ten wpływa na bezpieczeństwo oraz komfort użytkowania. Przyjrzyjmy się bliżej testerom napięcia, abyś sam mógł wybrać właściwy tester do swojej skrzynki narzędziowej lub kieszeni.

Testery elektromagnetyczne:

Konstrukcja tego rodzaju testerów opieraj się na wykorzystaniu praw elektromagnetyzmu. Przemieszczający się rdzeń oddziałuje pod wpływem pola elektromagnetycznego na solenoid. Przemieszczanie się rdzenia ograniczone jest sprężyną, która reguluje wychylenia wskaźnika. Pomiary wysokich napięć odbywają się kosztem zdolności do wykrywania napięć poniżej ok. 100 V - ze względu na mały zakres dynamiki magnetycznej.Tego typu tester jest bezużyteczny w pomiarach obwodów sterujących o napięciach 24 V lub 48 V.

Istotną wadą testerów elektromagnetycznych jest ich względnie niska impedancja wejściowa - 10k Ω w górnym zakresie, jednak często jest to tylko 1k Ω. Odwołując się do prawa Ohma, mogą one wpływać na obwód, jako jego obciążenia - a w związku z tym zakłócać jego pracę. Wysoki pobór prądu przez te testery oznacza powstawanie dużej ilości ciepła - a długotrwała praca może doprowadzić do przegrzania i uszkodzenia miernika. Istotne jest by pomiędzy pomiarami odczekać ok. pół minuty, by ciepło uległo rozproszeniu.

Wspomniany wcześniej przepływ dużego prądu powoduje kolejny problem z testerami elektromagnetycznymi. Zgodnie z prawem Ohma, niska impedancja testera oznacza, że przez urządzenie popłynie duży prąd o niebezpiecznej wartości. Noszenie rękawic izolacyjnych może zmniejszyć ryzyku porażenia, ale za każdym razem istnieje ryzyko powstania łuku elektrycznego. Niektóre firmy zabraniają ich użycia całkowicie, inne dopuszczają jedynie pracę z obwodami sterującymi 24 V.

Elektroniczne testery napięcia:

Zaletami testerów elektronicznych są trwałość, kompaktowa budowa, niezawodność i wysoka mobilność. Jednakże największą ich przewagą nad testerami wykonanych w starej technologii jest dużo wyższa impedancja wejściowa. Niektóre testery elektroniczne mają impedancję wejściową rzędu 1M Ω. Nawet w dolnym zakresie pomiarów, wynosi ona 20k Ω.

Dzięki temu, pracując z testerami elektronicznymi, nie narażamy się na wysoki prąd wejściowy.

Wyższa impedancja ma jednak wady: elektroniczny tester może wskazywać napięcie na odłączonym od zasilania przewodnika (napięcia fantomowe). Dzieje się tak, ponieważ przewód pod napięciem indukuje napięcie w innym równoległym przewodzie.

Czego szukać?

Próbnik Fluke 2AC VoltAlert

Oferta rynkowa testerów jest bardzo szeroka. Wybór właściwego urządzenia uzależniony powinien być od naszych potrzeb. Jednak celując nawet w najprostsze rozwiązania, lepiej wybrać sprzęt uznanego producenta.

Przykładem podręcznego próbnika jest oferowany przez Fluke model 2AC VoltAlert, który zwalnia nas z konieczności styku z przewodnikiem w trakcie badania obecności napięcia.
Próbnik reaguje na stałe pole elektrostatyczne w otoczeniu przewodnika z prądem, święcąc swoją końcówką na czerwono. Ponad to daje możliwość wykrywania wad uziemienia.
Ogromną zaletą tego urządzenia są jego gabaryty odpowiadające długopisowi.